JP4619781B2 - System for detecting plaque components - Google Patents
System for detecting plaque components Download PDFInfo
- Publication number
- JP4619781B2 JP4619781B2 JP2004523269A JP2004523269A JP4619781B2 JP 4619781 B2 JP4619781 B2 JP 4619781B2 JP 2004523269 A JP2004523269 A JP 2004523269A JP 2004523269 A JP2004523269 A JP 2004523269A JP 4619781 B2 JP4619781 B2 JP 4619781B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plaque
- mect system
- mect
- image
- subject
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 75
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 23
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 208000037803 restenosis Diseases 0.000 claims description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims description 2
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 16
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 13
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 102000007330 LDL Lipoproteins Human genes 0.000 description 4
- 108010007622 LDL Lipoproteins Proteins 0.000 description 4
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 210000004969 inflammatory cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 3
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 2
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 2
- 238000002586 coronary angiography Methods 0.000 description 2
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 2
- 238000012567 pattern recognition method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 210000000329 smooth muscle myocyte Anatomy 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 2
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- 208000004476 Acute Coronary Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 206010003211 Arteriosclerosis coronary artery Diseases 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 208000037260 Atherosclerotic Plaque Diseases 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 1
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 210000001715 carotid artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 208000026758 coronary atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000009509 drug development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- -1 lanthanide metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/02007—Evaluating blood vessel condition, e.g. elasticity, compliance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4035—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis the source being combined with a filter or grating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/405—Source units specially adapted to modify characteristics of the beam during the data acquisition process
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/482—Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/374—NMR or MRI
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/376—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
- A61B6/582—Calibration
- A61B6/583—Calibration using calibration phantoms
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
本発明は、イメージング・システムに関し、さらに詳細にはプラークの成分を検出するための方法及びシステムに関する。 The present invention relates to imaging systems, and more particularly to methods and systems for detecting plaque components.
コンピュータ断層(CT)テクノロジの最近の進歩によって、より速いスキャン速度、複数の検出器横列を用いたより大きなカバー範囲、並びにより薄層のスライスが達成された。しかし、これらのシステムを用いて得られる計測値のエネルギー分解能は依然として未達成である。X線源から出力される広いX線光子エネルギー・スペクトル、並びにCT検出システムに起因するエネルギー分解能の不足は、エネルギー識別型CTの妨げとなっている。 Recent advances in computed tomography (CT) technology have achieved faster scan speeds, greater coverage using multiple detector rows, and thinner slices. However, the energy resolution of measurements obtained using these systems is still unachieved. The wide X-ray photon energy spectrum output from the X-ray source and the lack of energy resolution due to the CT detection system hinder energy discriminating CT.
所与の被検体を通過したX線の減衰は、入射X線光子エネルギーに大きく依存する。この物理的現象は、不均一性、陰影及び線条などのビーム硬化アーチファクトとして画像内においてそれ自身が現れてくる。あるビーム硬化アーチファクトは容易に補正することが可能であるが、別のビーム硬化アーチファクトは補正がより困難である場合がある。一般に、ビーム硬化アーチファクトを補正するための周知の方法には、水と同様の材料によるビーム硬化を排除するように各CT装置を較正することを含む水キャリブレーション法、並びに、第1通過の画像再構成で骨を分離させ、次いでこれらの計測値を第2通過の再構成で骨に起因するビーム硬化に対して補正している反復式骨補正法が含まれる。しかし、水や骨以外の材料(例えば、金属や造影剤)によるビーム硬化は、計測したデータに対する追加的処理を伴わずに補正することは困難となることがある。さらに、上述の補正方法を用いた場合であっても、従来のCTは定量的な画像値を提供することができない。それどころか、画像内の様々な箇所にある同じ材料が異なるCT値で表示されることが多い。
従来のCTの別の欠点は、材料特徴付けのレベルの低下である。例えば、低密度にある減衰が大きい材料と、高密度の減衰がより小さい材料とは、画像内で同じCT値となることがあり得る。したがって、CT値のみに基づいたのでは、スキャンした被検体の材料組成に関する情報はほとんど得られないか全く得られない。 Another drawback of conventional CT is the reduced level of material characterization. For example, a material with high attenuation at low density and a material with lower attenuation at high density may have the same CT value in the image. Therefore, based on the CT value alone, little or no information regarding the material composition of the scanned specimen can be obtained.
一態様では一方法を提供する。この方法は、多重エネルギー・コンピュータ断層(MECT)システムを用いてプラークの成分を検出する工程を含む。 In one aspect, a method is provided. The method includes detecting a plaque component using a multiple energy computed tomography (MECT) system.
別の態様では、プラークの成分を検出するための方法を提供する。この方法は、MECTシステムを用いてファントームの投影データに関する情報を作成する工程と、この情報からプラークの成分を取得する工程と、を含む。 In another aspect, a method for detecting plaque components is provided. The method includes creating information about phantom projection data using the MECT system and obtaining plaque components from this information.
さらに別の態様では、MECTシステムを提供する。このMECTシステムは、被検体と交差するX線を送出するように構成された少なくとも1つの放射線源と、このX線を検出するように構成された少なくとも1つの検出器と、この検出器と結合させた制御装置と、プラークの成分を検出するようにMECTシステムに指令するように構成されたコンピュータと、を含む。 In yet another aspect, a MECT system is provided. The MECT system includes at least one radiation source configured to emit X-rays that intersect the subject, at least one detector configured to detect the X-rays, and the detector. And a computer configured to instruct the MECT system to detect plaque components.
さらに別の態様では、プログラムを用いてコード化されたコンピュータ読み取り可能媒体を提供する。このプログラムは、多重エネルギー断層(MECT)システムを用いてスキャンを受ける被検体内にあるプラークの成分を検出するようにコンピュータに指令するように構成されている。 In yet another aspect, a computer readable medium encoded with a program is provided. The program is configured to instruct the computer to detect a plaque component in a subject that is scanned using a multiple energy tomography (MECT) system.
さらに別の態様では、プログラムを用いてコード化されたコンピュータを提供する。このプログラムは、MECTシステムを用いてスキャンを受ける被検体内にあるプラークの成分を検出するようにMECTシステムに指令するように構成されている。 In yet another aspect, a computer encoded with a program is provided. The program is configured to instruct the MECT system to detect plaque components in a subject that is scanned using the MECT system.
動脈硬化が進むと血管壁上に脂肪を含む沈着物の堆積が生じ、これによって頚動脈や冠動脈などの血管に進行性の狭窄が生じるものと考えられている。最終的には、心筋や脳組織などの組織で酸素を運ぶ血液が欠乏してその組織が死ぬ程度のレベルまで血管の管腔または血流が低下し、これにより心臓発作や脳卒中を生じることになる。これと比較して、アテローム性動脈硬化症では、急性の心臓疾患をもつ患者の大部分は血管壁自体の内部に炎症性過程を生じている。低密度リポたんぱく(LDL)が血管壁内に蓄積すると共に、LDLによって血管壁内にさらに免疫系細胞が引き入れられる。この免疫系細胞は、変形したLDLを摂取し、プラークの脂質核を構成する脂肪滴を生じさせる。炎症性細胞は、プラークの成長を促進させ、また脂質核を覆うように平滑筋細胞によって形成されるコラーゲン繊維から構成される繊維状キャップ(fibrous cap)の発達を促進させる。炎症性細胞が発現すると、免疫系細胞はコラーゲンを劣化させると共に、キャップ損傷の修復のための新たなコラーゲン繊維の発達を妨げる酵素を分泌する。このキャップの脆弱化は、亀裂が発生し、管腔の血液が血液凝固を促進するたんぱく質に富んだ脂質核と混ざり合うまで続くことがある。これによって血餅が形成されて血管が塞がり、この結果虚血状態を生じることがある。血餅が閉塞性でない場合は、瘢痕組織(scar tissue)が発達してプラークが拡大し、これにより慢性状態に至る。 As arteriosclerosis progresses, deposits containing fat are deposited on the blood vessel wall, which is thought to cause progressive stenosis in blood vessels such as the carotid artery and coronary artery. Ultimately, tissue such as the myocardium and brain tissue is deprived of oxygen-carrying blood and the blood vessel lumen or blood flow is reduced to such a level that the tissue dies, which can lead to heart attacks and strokes. Become. In contrast, in atherosclerosis, the majority of patients with acute heart disease have an inflammatory process within the vessel wall itself. Low density lipoprotein (LDL) accumulates in the vessel wall and LDL further draws immune system cells into the vessel wall. The immune system cells take in the deformed LDL and produce lipid droplets that make up the lipid nuclei of the plaque. Inflammatory cells promote plaque growth and the development of a fibrous cap composed of collagen fibers formed by smooth muscle cells to cover the lipid nucleus. When inflammatory cells are expressed, immune system cells degrade collagen and secrete enzymes that prevent the development of new collagen fibers for the repair of cap damage. This weakening of the cap may continue until cracks occur and the luminal blood mixes with protein-rich lipid nuclei that promote blood clotting. This can form a blood clot and block the blood vessel, resulting in an ischemic condition. If the clot is not occlusive, scar tissue develops and the plaque expands, thereby leading to a chronic condition.
冠動脈のアテローム性動脈硬化症では、血栓、並びに石灰化したプラーク、中間的なプラーク、及び柔らかいプラークが存在する可能性がある。プラークの組成は、急性の冠動脈症候群のリスクの指標となると考えられている。柔らかいプラークには、高脂質濃度、繊維性の薄いキャップ、及び炎症性細胞が含まれる。中間的プラークには、繊維組織、より低濃度の脂質、及び炎症性細胞が含まれる。石灰化プラークには、高濃度のカルシウムが含まれる。柔らかいプラークが存在すると、脳卒中や心臓発作のリスクが増大することがある。血栓は20ハウンスフィールド値(HU)未満の密度を有すると考えられる。柔らかいプラークは50HU未満の密度を有し、中間的プラークは50HUと120HUの間の密度を有し、かつ石灰化プラークは120HUを超える密度を有する。ハウンスフィールド値は、CT値としても知られており、陰極線管ディスプレイ上の対応する画素の輝度を制御し、様々なタイプのプラークの一貫性を反映させるために使用される。しかし、カルシウム濃度が低いまたはカルシウムを含まないプラークを特定し識別することは困難である。 In coronary atherosclerosis, there may be blood clots, as well as calcified plaques, intermediate plaques, and soft plaques. Plaque composition is thought to be an indicator of the risk of acute coronary syndrome. Soft plaques contain high lipid concentrations, thin fibrous caps, and inflammatory cells. Intermediate plaques contain fibrous tissue, lower concentrations of lipids, and inflammatory cells. Calcified plaque contains a high concentration of calcium. The presence of soft plaque can increase the risk of stroke and heart attack. The thrombus is believed to have a density of less than 20 Hounsfield values (HU). Soft plaques have a density of less than 50 HU, intermediate plaques have a density between 50 and 120 HU, and calcified plaques have a density of more than 120 HU. The Hounsfield value, also known as the CT value, is used to control the brightness of the corresponding pixel on the cathode ray tube display and reflect the consistency of the various types of plaques. However, it is difficult to identify and identify plaques that have low or no calcium.
CTイメージング・システムの幾つかの構成では、X線源は、デカルト座標系の一般に「撮像面」と呼ばれるXY平面内に位置するようにコリメートされた扇形状のビームを放出する。X線ビームは、例えば患者などの撮像対象を透過する。ビームは、この対象によって減衰を受けた後、放射線検出器のアレイ上に入射する。検出器アレイで受け取った減衰した放射ビームの強度は、対象によるX線ビームの減衰に依存する。このアレイの各検出器素子は、それぞれの検出器位置でのビーム減衰の計測値に相当する電気信号を別々に発生させる。すべての検出器からの減衰量計測値は別々に収集され、透過プロフィールが作成される。 In some configurations of CT imaging systems, the x-ray source emits a fan-shaped beam that is collimated to lie in the XY plane, commonly referred to as the “imaging plane” of the Cartesian coordinate system. The X-ray beam passes through an imaging target such as a patient. After the beam is attenuated by this object, it is incident on the array of radiation detectors. The intensity of the attenuated radiation beam received at the detector array depends on the attenuation of the x-ray beam by the object. Each detector element of the array separately generates an electrical signal corresponding to a measurement of beam attenuation at the respective detector location. The attenuation measurements from all detectors are collected separately and a transmission profile is created.
第3世代CTシステムでは、X線源及び検出器アレイは、X線ビームが撮像対象を切る角度が一定に変化するようにして、撮像面内でこの撮像対象の周りをガントリと共に回転する。あるガントリ角度で検出器アレイより得られる一群の処理済みのX線減衰量計測値(すなわち、投影データ)のことを「ビュー(view)」という。また、撮像対象の「スキャン・データ(scan)」は、X線源と検出器が1回転する間に、様々なガントリ角度(すなわち、ビュー角度)で得られるビューの集合からなる。 In the third generation CT system, the X-ray source and the detector array rotate with the gantry around the imaging target in the imaging plane so that the angle at which the X-ray beam cuts the imaging target changes constantly. A group of processed X-ray attenuation measurements (ie, projection data) obtained from a detector array at a gantry angle is referred to as a “view”. Further, “scan data (scan)” to be imaged consists of a set of views obtained at various gantry angles (that is, view angles) while the X-ray source and the detector rotate once.
アキシャル・スキャンでは、この投影データを処理し、撮像対象を切り取って得た2次元(2D)スライスに対応する画像が構成される。投影データの組から画像を再構成するための一方法に、当技術分野においてフィルタ補正逆投影(filtered back projection)技法と呼ぶものがある。この処理法では、スキャンにより得た減衰量計測値をハウンスフィールド値と呼ばれる整数に変換している。 In the axial scan, this projection data is processed, and an image corresponding to a two-dimensional (2D) slice obtained by cutting out the imaging target is constructed. One method for reconstructing an image from a set of projection data is what is referred to in the art as the filtered back projection technique. In this processing method, attenuation measurement values obtained by scanning are converted into integers called Hounsfield values.
全体のスキャン時間を短縮させるため、「ヘリカル(らせん)」スキャンを実行することがある。「ヘリカル」スキャンを実行するには、所定のスライス数に対するデータを収集する間にスキャナ内で被検体を移動させる。こうしたシステムでは、X線ファン・ビームのヘリカル・スキャンを1回行うと、単一のらせんが1つ得られる。X線ファン・ビームが描き出したらせんにより投影データが得られ、これを用いて所定の各スライス位置での画像を再構成することができる。 In order to reduce the overall scan time, a “helical” scan may be performed. To perform a “helical” scan, the subject is moved within the scanner while collecting data for a predetermined number of slices. In such a system, a single helical scan of the X-ray fan beam yields a single helix. Projection data is obtained by a spiral drawn by an X-ray fan beam, and this can be used to reconstruct an image at each predetermined slice position.
ヘリカルスキャン用の再構成アルゴリズムは、ビュー角度及び検出器チャンネル指標の関数として収集したデータに重み付けしているヘリカル重み付けアルゴリズムを用いるのが典型的である。具体的には、フィルタ補正逆投影処理の前に、ガントリ角度と検出器角度の両者の関数であるヘリカル重み付け係数に従ってデータに重みが付けられる。ヘリカル重み付けアルゴリズムはさらに、X線源と被検体の間の距離の関数であるスケール係数に従ってこのデータをスケール調整している。次いで、この重み付けしスケール調整したデータを処理し、CT値を生成させると共に、被検体を切り取って得た2Dスライスに対応する画像を構成させている。 The reconstruction algorithm for helical scans typically uses a helical weighting algorithm that weights the collected data as a function of view angle and detector channel index. Specifically, prior to the filtered back projection process, the data is weighted according to a helical weighting factor that is a function of both the gantry angle and the detector angle. The helical weighting algorithm further scales this data according to a scale factor that is a function of the distance between the x-ray source and the subject. Next, the weighted and scaled data is processed to generate a CT value, and an image corresponding to a 2D slice obtained by cutting the subject is formed.
本明細書で使用する場合、単数形で「a」や「an」の語を前に付けて記載した要素や工程は、これに関する複数の要素や工程も排除していない(こうした排除を明示的に記載している場合を除く)と理解すべきである。さらに、本発明の「一実施形態」に関する言及は、記載した特徴を同じく組み込んでいる追加的な実施形態の存在を排除すると理解されるように意図したものではない。 As used herein, an element or step prefixed with the words “a” or “an” in the singular does not exclude a plurality of elements or steps in this regard (an explicit exclusion of such an exclusion). Should be understood). Furthermore, references to “one embodiment” of the present invention are not intended to be interpreted as excluding the existence of additional embodiments that also incorporate the recited features.
さらに本明細書で使用する場合、「画像を再構成させる」という言い回しは、画像を表すデータは作成するが観察可能な画像は作成していないような本発明の実施形態を排除することを意図したものではない。しかし、多くの実施形態では少なくとも1つの観察可能な画像を作成している(または、作成するように構成されている)。 Further, as used herein, the phrase “reconstruct an image” is intended to exclude embodiments of the present invention that produce data representing the image but not an observable image. It was n’t. However, many embodiments create (or are configured to create) at least one observable image.
図1及び2を参照すると、多重エネルギー多重スライス走査イメージング・システム(例えば、多重エネルギー・コンピュータ断層(MECT)イメージング・システム10)を、「第3世代」のCTイメージング・システムに典型的なガントリ12を含むものとして表している。プラークの成分を検出するための方法は、MECTシステム10を用いて実現されている。ガントリ12は、ガントリ12の対向面上にある検出器アレイ18に向かってX線ビーム16を投射するX線源14を有している。検出器アレイ18は、患者22などの被検体を通過した投射X線を一体になって検知している複数の検出器素子20を含む複数の検出器横列(図示せず)によって形成されている。各検出器素子20は、入射するX線ビームの強度を表す電気信号を発生させており、したがって、これを用いて患者22を通過する際のビームの減衰を推定することができる。X線投影データを収集するためのスキャンの間に、ガントリ12の円形部分に装着された各コンポーネントは、ガントリ内で回転中心24の周りに回転する。図2は、検出器素子20からなる単一の横列(すなわち、1つの検出器横列)のみを表している。しかし、多重スライス検出器アレイ18は、1回のスキャン中に複数の疑似並列スライスまたは並列スライスに対応する投影データが同時に収集できるだけの検出器素子20の複数の並列検出器横列を含んでいる。さらに、検出器アレイ18は、ガントリ12の円形部分の各回転ごとに患者22上で大きな撮像カバー範囲を容易する面積検出器とすることがある。
Referring to FIGS. 1 and 2, a multi-energy multi-slice scanning imaging system (eg, multi-energy computed tomography (MECT) imaging system 10) is used in a
ガントリ12内の各コンポーネントの回転及びX線源14の動作は、MECTシステム10の制御機構26により制御される。制御機構26は、X線源14に電力及びタイミング信号を供給するX線制御装置28と、ガントリ12内の各コンポーネントの回転速度及び位置を制御するガントリ・モータ制御装置30と、を含む。制御機構26内にはデータ収集システム(DAS)32があり、これによって検出器素子20からのアナログ・データをサンプリングし、このデータを後続の処理のためにディジタル信号に変換している。画像再構成装置34は、サンプリングしディジタル化したX線データをDAS32から受け取り、高速で画像再構成を行う。再構成した画像はコンピュータ36に入力として与えられ、コンピュータにより記憶デバイス38内に格納される。画像再構成装置34は、専門的なハードウェアや、コンピュータ36上で実行するコンピュータ・プログラムとすることが可能である。
The rotation of each component in the
コンピュータ36はさらに、キーボードを有するコンソール40を介してオペレータからコマンド及びスキャン・パラメータを受け取る。付属の陰極線管ディスプレイ42により、オペレータはコンピュータ36からの再構成画像やその他のデータを観察することができる。コンピュータ36は、オペレータの発したコマンド及びパラメータを用いて、DAS32、X線制御装置28及びガントリ・モータ制御装置30に対して制御信号や制御情報を提供する。さらにコンピュータ36は、モータ駆動式テーブル46を制御してガントリ12内に患者22を位置決めするためのテーブル・モータ制御装置44を操作している。詳細には、テーブル46により患者22の各部分をガントリ開口48に通過させている。
The
一実施形態では、コンピュータ36は、フレキシブル・ディスクやCD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な媒体52から命令及び/またはデータを読み取るためのデバイス50(例えば、フレキシブル・ディスク駆動装置またはCD−ROM駆動装置)を含む。別の実施形態では、コンピュータ36は、ファームウェア(図示せず)内に格納した命令を実行する。コンピュータ36は本明細書に記載した機能を実行するようにプログラムされており、また本明細書で使用する場合、コンピュータという語は単に当技術分野においてコンピュータと呼ばれる集積回路だけに限定するものではなく、制御装置、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能論理制御装置、特定用途向け集積回路、及びその他のプログラム可能な回路を広く意味しており、またこれらの用語は本明細書内で区別なく使用している。MECTシステム10は、様々な入射X線スペクトルに応答するように構成されている点において、エネルギー識別型のコンピュータ断層(EDCT)システムの1つである。このシステムは、様々なX線管電圧を順次使用しながら投影データを収集することによって従来の第3世代CTシステムを用いて達成することが可能である。例えば低エネルギーと高エネルギーのスペクトルのそれぞれを発生させる80kVpと160kVpの電位でX線管が動作するように、連続式か交互式のいずれかで、例えば2回のスキャンを収集している。別法では、様々な検出器横列が異なるX線エネルギー・スペクトルの投影を収集するように、X線源14と検出器アレイ18の間に特殊なフィルタを配置させている。さらに別の実施形態では、検出器に到達する各X線光子がその光子エネルギーと共に記録されるようにエネルギー感受性の検出器を使用することになる。上で言及した具体的な実施形態は第3世代CTシステムに関するものであるが、本明細書に記載する方法は、第4世代のCTシステム(静止式検出器−回転式X線源)や第5世代のCTシステム(静止式の検出器及びX線源)、並びにこれ以上の世代の別のCTシステムにも等しく適用される。
In one embodiment, the
EDCTは、エネルギーの識別や材料の特徴付けの欠如など、幾つかのCTシステムに概して付随する問題を軽減または排除することが可能である。被検体の散乱がないため、MECTシステム10を使用することによって、入射X線スペクトルの低エネルギー部分と高エネルギー部分という入射光子エネルギー・スペクトルの2つの領域を別々に検出することができる。別の任意のエネルギーにおける挙動は、これら2つのエネルギー領域からの信号に基づいて導出することが可能である。この現象は、医用CTが関心を寄せるエネルギー領域では、そのX線減衰に関しては、(1)コンプトン散乱と、(2)光電効果という2つの物理的過程が支配的であるという基本的な事実によって左右される。X線ビームの減衰を生じさせる被検体の挙動を特徴付けるためには、2つの独立したパラメータが計測される。したがって、2つのエネルギー領域からの検出信号によって撮像対象のエネルギー依存性を分解するだけの十分な情報が提供され、このため材料の組成を特徴付けることができる。
EDCT can reduce or eliminate problems generally associated with some CT systems, such as lack of energy identification and material characterization. Since there is no subject scattering, the
EDCTで使用されるデータ解析としては、コンプトン及び光電分解及び/または素地分解(BMD)が含まれる。コンプトン及び光電分解では、再構成させたCT画像内の全体的な減衰係数を特徴付ける単一の画像を取得するのではなく、MECT10を用いてコンプトン過程及び光電過程による減衰をそれぞれ示す一対の画像が作成される。さらに、この処理を若干修正することによって、密度及び実効原子番号を表す画像の作成が可能となる。BMD法は、MECTに関するエネルギー範囲における所与の任意の材料のX線減衰は、既知の別の2つの材料からなる密度混合物を仮定することによって表現できるという考え方に基づいている。これらの2つの材料のことを素地(basis material)と呼ぶ。BMDを使用すると、その各画像が素地のうちの1つの等価密度を表すような2つの再構成画像が得られる。密度はX線光子エネルギーと独立であるため、これらの画像には比較的ビーム硬化アーチファクトがない。さらに、これらの素地は関心対象材料を目標として選択されているため、画像コントラストが改善される。
Data analysis used in EDCT includes Compton and photoelectric decomposition and / or substrate decomposition (BMD). In Compton and photoelectric decomposition, instead of acquiring a single image that characterizes the overall attenuation coefficient in the reconstructed CT image, a pair of images showing attenuation due to the Compton process and photoelectric
光子計数を用いてエネルギー識別を実現していない多重エネルギーCTシステムを最適化するには、X線スペクトル内でのエネルギー分離が大きいほどその画質がより改善されることに留意すべきである。さらに、これらの2つのエネルギー領域内の光子統計量は同等とすべきである。そうしないと、統計情報が少ないエネルギー領域は、再構成画像内でノイズが支配的となる。 To optimize a multi-energy CT system that has not realized energy discrimination using photon counting, it should be noted that the greater the energy separation in the X-ray spectrum, the better the image quality. Furthermore, the photon statistics in these two energy regions should be equivalent. Otherwise, noise is dominant in the reconstructed image in the energy region with less statistical information.
2重エネルギー計測値を得るためには、すなわち、(1)2つの違ったエネルギー・スペクトルを用いたスキャンのため、(2)検出器位置における透過深度に従った光子エネルギーの検出のため、あるいは(3)エネルギー識別を用いた光子計数のためには、様々な方法が存在する。光子の計数によって、明瞭なスペクトル分離、並びに光子統計量を均衡させるための調節可能なエネルギー分離しきい値が得られる。 To obtain a dual energy measurement, (1) for a scan with two different energy spectra, (2) for the detection of photon energy according to the penetration depth at the detector position, or (3) There are various methods for photon counting using energy discrimination. Photon counting provides a clear spectral separation as well as an adjustable energy separation threshold for balancing photon statistics.
図3、4、5及び6は、アテローム硬化性プラークなどのプラークの成分を検出するための方法に関する一実施形態の流れ図を表している。この方法は、画像再構成装置34によって再構成した画像を受け取ったときにコンピュータ36によって実行される。この方法は、患者22内に発達したカルシウム、脂質及び平滑筋細胞などのプラークの成分を検出する工程66を含むと共に、このプラークの成分を定量化する工程68を含む。これらの成分を検出するためには、MECTシステム10が使用される。これらの成分は、プラークの構成成分の密度に関する情報を作成しこの情報によりそのプラークの成分を特徴付けることによって検出される。被検体(例えば、ファントーム)を用いて得られる投影データに関するデータ収集をシミュレーションすることによって、MECTシステム10によるファントームの再構成画像の作成を可能とさせるようにこの情報を作成することができる。ファントームに関しては、水及びヨウ素などの材料分解素地を前提としている。このファントームは、水及びヨウ素という既知の材料特性及び既知の密度を有する領域を含んでいる。例えば、ファントームは既知濃度のヨウ素溶液を備える領域、したがって既知の水密度とヨウ素密度を備える領域を含んでいる。別の例では、そのファントームは別の既知濃度のヨウ素溶液を備える領域を含んでいる。
3, 4, 5 and 6 represent a flow diagram of one embodiment relating to a method for detecting a component of a plaque, such as an atherosclerotic plaque. This method is executed by the
情報を作成するためには、関心対象のヨウ素と水の濃度の全体空間をファントーム内に及ばせることによって第1組及び第2組の投影データが作成される。第1組の投影データは、MECTシステム10のスキャン範囲内へのファントームの配置のシミュレーションを実行する工程70、並びにMECTシステム10を用いて第1のエネルギー・スペクトルでファントームをスキャンする工程72によって作成されている。一例として、第1のエネルギー・スペクトルは、高エネルギー・スペクトルの場合や低エネルギー・スペクトルの場合がある。したがって、既知の水密度とヨウ素密度に関して、既知の材料に関する投影データが、第1のエネルギー・スペクトルに対応して取得される。ファントームに対する第2組の投影データは、第2のエネルギー・スペクトルを用いたファントームのスキャンをシミュレーションすることによって第2組の投影データが作成される点を除けば、第1組の投影データの取得と同様の方式で取得される(74)。第2のエネルギー・スペクトルは、第1のエネルギー・スペクトルが高エネルギー・スペクトルであれば低エネルギー・スペクトルとなる。逆に、第2のエネルギー・スペクトルは、第1のエネルギー・スペクトルが低エネルギー・スペクトルであれば高エネルギー・スペクトルとなる。第1及び第2のエネルギー・スペクトルのスキャンに関するデータ収集のシミュレーションが完了した後、既知の様々なヨウ素濃度のすべてに対して、特異的材料ベースの分解ルックアップ・テーブルが形成される(76)。ヨウ素濃度を使用する場合、このルックアップ・テーブルは、ファントーム内の水及びヨウ素の計測値から作成された既知の投影データをマッピングし、これにより第1組の画像が第1組の投影データから作成されかつ第2組の画像が第2組の投影データから作成されている第1組及び第2組の画像内での密度分布の作成を可能にしている。ルックアップ・テーブルを構築した後、投影データを作成するために未知の材料について患者22などの被検体をスキャンする工程78、及びルックアップ・テーブルを使用して素地の密度画像の作成を可能とする工程80によってプラークの成分が取得される。一例として、ルックアップ・テーブルは、ファントーム内の材料密度の分布から患者22内の材料分布が得られるように逆マッピングされる。
To create the information, the first and second sets of projection data are created by extending the entire space of iodine and water concentrations of interest into the phantom. The first set of projection data includes a
ルックアップ・テーブルを使用して素地の密度画像の作成を可能にする工程に関する詳細な説明は、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする整理番号127076−2を有する2003年7月22日に提出された「Method and Apparatus For Generating a Density Map Using Dual−Energy CT」と題する出願に記載されている。ルックアップ・テーブルを使用して素地の密度画像の作成を可能にする工程に関する詳細な説明は、同じく参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする出願番号第60/397,658号を有する2002年7月23日に提出された仮出願に記載されている。 A detailed description of the process that enables the creation of a density image of a substrate using a look-up table is given in July 2003 with reference number 127076-2, which is hereby incorporated by reference in its entirety. It is described in an application entitled “Method and Apparatus For Generating a Density Map Using Dual-Energy CT” filed on the day. A detailed description of the process that enables the creation of a density image of a substrate using a look-up table has application number 60 / 397,658, which is also hereby incorporated by reference in its entirety. It is described in the provisional application filed on July 23, 2002.
プラークの成分は、MECTシステム10のスキャン範囲内に患者22を配置しかつMECTシステム10を用いて第1及び第2のエネルギー・スペクトルで患者22をスキャンして患者22内の素地の密度の再構成を得ることによって取得される。別の実施形態では、本方法は患者22の第1の小断面をスキャンする工程を含む。この第1の小断面は、プラークの脂質核内に存在するがプラークの平滑筋内には存在しない細胞または要素を含んでいる。さらに別の代替的実施形態では、本方法は患者22の第2の小断面をスキャンする工程を含む。第2の小断面はプラークを含んでいる。ファントームや被検体をスキャンしてルックアップ・テーブルを作成するために追加のエネルギー・レベルを使用することができることに留意されたい。
Plaque components are used to place the patient 22 within the scan range of the
本方法は、プラークの成分を定量化する工程68をさらに含む。本方法は、プラークに関する脂質負荷またはカルシウム負荷などの組成密度分布を計算しさらに総プラーク負荷を計算することによってプラークの成分を定量化する。一例として、この総プラーク負荷はしきい値方式によって計算されている。しきい値方式は、ある数yより大きい密度を有する画素を区別する。これらの画素は、MECTシステム10を用いることによって取得される画像の画素である。患者22のある臓器内の総プラーク負荷は、その臓器の画像の画素に関するyを超える密度の重み付け総和である。組成密度分布は、総プラーク負荷の計算に使用される方法と同様の方法によって計算されている。例えば、脂質負荷は、MECTシステム10を用いて得られた画像についてある数vを超える密度を有する画素を区別することによって計算されている。患者22のある臓器内の総脂質負荷は、その臓器の画像の画素に関するvを超える密度の重み付け総和である。別の実施形態では、各成分の量を患者22の管腔の幾何学形状の計測値と組み合わせて狭窄の程度及び重篤度を評価している。プラークの成分を定量化するための別の技法は、「Coronary Artery Calcium:Accuracy and Reproducibility of Measurements with Multi−Detector Row CT−Assessment of Effects of Different Thresholds and Quantification Methods 1」(Cheng Hong、Kyongtae T.Bae及びThomas K.Pilgram、Radiology 2003、227:795〜801頁)、「Noninvasive quantification of coronary artery calcification:Methods and prognostic value」(Sandra S.Halliburton、Arthur E.Stillman、Richard D.White、Cleveland Clinic Journal Of Medicine Volume 69、Supplement)、並びに「CT and MR for coronary Angiography & plaque imaging」(Fayadら、Circulation、2002年10月、2026〜2033頁)に記載されている。
The method further includes a
本方法はさらに、様々な時点で患者22に対する追加的なスキャンを実行するようにMECTシステム10に指令し、1回のスキャンを実行するごとに図3に示した工程66を反復する工程104を含む。本方法は、非イオン系のヨウ素、ガドリニウム、血液プール造影剤及び/または特異的な分子に付着する造影剤などの造影剤をユーザが投与するのを待つ工程106を含む。この造影剤は、脂質親和体(lipid−avid agent)、プラーク特異的抗原及び/または患者22のプラーク細胞のうちの少なくとも1つのコントラストを強調するために投与される。本方法は、工程66を反復する工程107をさらに含む。
The method further includes the
本方法はさらに、炎症性プラークを強調するためにユーザが温度感受性造影剤を投与するのを待つ工程108を含む。温度感受性造影剤の例には、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Db、Dy、Ho、Er、Tm及びYbなどのランタニド金属を含有する薬剤が含まれる。本方法は、工程66を反復する工程109を含む。
The method further includes waiting 108 for the user to administer a temperature sensitive contrast agent to highlight the inflammatory plaque. Examples of temperature sensitive contrast agents include agents containing lanthanide metals such as Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Db, Dy, Ho, Er, Tm and Yb. The method includes
図5に示しているように、本方法はさらに、患者22の腸管や血管などの臓器の壁面上のプラークの成分に関する2次元(2D)画像と3次元(3D)画像のうちの少なくとも一方を表示し、3D画像においてプラークのボリュームに対するある観察点からの観察を可能にする工程110を含む。本方法は、3D画像を観察するために、あるいは3D画像で少なくとも1つの観察点からの向きに変更するような描出方法を使用するためにボリューム・レンダリングを実行している。ボリューム・レンダリングは、サンプリングした関数(function)を空間3次元で描出するために使用される一技法である。ボリューム・レンダリングは、MECTシステム10によりボリュームデータが利用可能であるような医用イメージングに適用される。画像再構成装置34は、その各々が材料密度の配列からなる並列面の各画像(すなわち、スライス)を3次元に積み重ねたものを作成している。幾つかのCT画像は、512×512×12ビットの分解能を有しており、かつ積み重ねられた最大500スライスを含んでいる。2D領域では、一度に1スライスの割でスライスの観察が可能である。画像再構成装置34から得られるCT画像の利点の1つは、各スライスが1つの面からの情報のみを含むことである。MECTシステム10により生成させる並列データを積み重ねることの有用性によって、ボリュームデータを個々のスライスとしてではなく3次元場として観察するための技法の開発が促進された。したがって、ボリュームデータはここで、任意の観察点から観察することが可能となる。
As shown in FIG. 5, the method further includes at least one of a two-dimensional (2D) image and a three-dimensional (3D) image relating to a plaque component on the wall of an organ such as the intestinal tract or blood vessel of the patient 22. Displaying 110 and allowing viewing from a viewing point for a volume of plaque in a 3D image. The method performs volume rendering to observe a 3D image or to use a rendering method such as changing the orientation from at least one viewing point in the 3D image. Volume rendering is one technique used to render a sampled function in spatial three dimensions. Volume rendering is applied to medical imaging where volume data is available by the
本方法は、金属製ステント及び/または金属製弁を装着した患者をスキャンした後に工程66を反復する工程111を含む。工程66を反復する工程111によってビーム硬化アーチファクトが除去される。MECTシステム10は上述のように複数のエネルギーでスキャンしてステントを含む患者22内の材料密度の画像を取得しているため、工程66を反復する工程111によりビーム硬化アーチファクトが除去される。さらに、工程66を反復する工程111は、MECTシステム10を用いて得られる画像の品質を改善させることによって、ステント内のプラークの再発生であるステント内での再狭窄の発見を可能としている。工程70におけるファントームのスキャンのシミュレーションではなく、ファントームに対する実際の配置及び実際のスキャンがMECTシステム10を用いて実行されることに留意されたい。さらに(例えば、カルシウム、ヨウ素及び水など)の物質を様々な組成で有するファントームを第3及び第4のエネルギーなどの追加的なエネルギーでスキャンすることによって、材料及びエネルギーの追加的なリストが作成されることにも留意されたい。この追加的リストはルックアップ・テーブル内の情報に追加される。
The method includes a
図3、4、5及び6の流れ図の各工程は、図に示したのと異なる順序で実行することが可能であることに留意されたい。例えば、工程108及び109を工程106の前かつ工程104の後に実行することができる。別の例では、工程106及び107を工程110の前かつ工程109の後に実行することができる。さらに、有用な情報の取得のためには、必ずしも図5及び6で示したすべての手順を実行する必要はない。
Note that the steps of the flowcharts of FIGS. 3, 4, 5 and 6 can be performed in a different order than shown. For example, steps 108 and 109 can be performed before
図7は、画像130、画像132、及び画像134を含む複数の画像を表している。画像130は従来のCTイメージング技法を用いて再構成した画像である。画像130の高密度の臓器は、同じ実効CT値(すなわち、ハウンスフィールド値)に再構成される密度にあるカルシウム136及びヨウ素138を含んでいる。したがって、画像130内でカルシウム136とヨウ素138の間には視認可能な差は存在しない。画像132は素地としてヨウ素138を使用したヨウ素密度画像であり、また画像134は素地として水を使用した水密度画像である。画像132及び134は、図3、4、5及び6の方法を実現することによって作成したものである。具体的には、画像132及び134は、本方法の素地分解工程を含む工程66を実現することによって取得したものである。本方法は、画像132において、白いエリアとして視認可能なカルシウム136と、灰色のエリアとして視認可能なヨウ素138との識別を可能としている。カルシウム136及びヨウ素138は、それぞれX線スペクトル・エネルギーの関数である異なる減衰特性を有するために、これらを互いに区別することが可能である。カルシウム136は分解のために使用した素地のいずれでもないため、画像132及び134の両者内で明瞭である。
FIG. 7 shows a plurality of images including the
図8は、画像150、画像152、及び画像154を含む複数の画像を表している。画像150は従来のCTイメージング技法を用いて再構成した画像である。画像150内の高密度の臓器は、幾つかのCT画像で生じるような不均一性、陰影及びストリーキングなどのビーム硬化アーチファクトを呈している。画像152は素地としてヨウ素138を使用したヨウ素密度画像であり、また画像154は素地として水を使用した水密度画像である。画像152及び154は、図3、4、5及び6の方法を実現することによって作成したものである。具体的には、画像152及び154は、素地分解法を工程66と組み合わせて実現することによって取得したものである。画像152及び154では不均一性、陰影及びストリーキングが除去されている。素地分解法を工程66の上述の実現と組み合わせると、ビーム硬化アーチファクトがない画像152及び154が得られる。
FIG. 8 shows a plurality of images including an
したがって、本明細書に記載したプラークの成分を検出するためのシステム及び方法は、検出器の応答や検出器信号の累積などのシステムの挙動を考慮に入れている。これらのシステム及び方法は、図7及び8に表したような改善された結果を示した。これらのシステム及び方法の可能な用途としては、造影剤注入を指定するプロトコルを用いた冠動脈イメージングやカルシウム評点(scoring)が含まれる。可能な別の用途としては、ステントのビーム硬化アーチファクトを排除することによるステント内の画質の改善、ステント内再狭窄の評価の有効化、並びにプラークの特徴付けが含まれる。さらに、これらのシステム及び方法は、遺伝的または環境的病歴係数に基づいて選択することができる高リスクの患者集団に対する連続的なスクリーニングを可能にする。これらのシステム及び方法はさらに、医師に多大な恩恵をもたらす血管の幾何学形状に基づいて、不安定なプラーク領域を意味する高リスク血管領域に関する自動検出を可能にする。これらのシステム及び方法は、医師に同じく恩恵をもたらすプラークの負荷及び組成の自動検出を可能にする。この自動検出によって、大きな投影データ組内で疾病(特に、初期疾病マーカ)に対するより完全な検出が可能となり、またすべての血管部位における疾病の自動的な定量化が可能となる。自動計算は、各プラーク領域を完全に検出しかつ様々なリスク群または介入/治療群に対応して段階別に特徴付けするために利用されることがある。次いで、医師の読影中に計算値が強調表示されることや、フォローアップ間隔やスキャン・プロトコルが推奨されることがある。心血管疾病(CVD)を検出した後に、CVDを自動的に検出しかつ診断するために、ニューラル・ネットワークやモデルベースのアルゴリズムなどの高度なパターン認識法を含む幾つかの方法を利用することができる。さらに、MECTシステム10によって様々な時点で複数のスキャンを実行する場合に、CVDの進行及び退行の検出が可能である。CVDの進行の度合いは、患者22内で計測し、年齢、性別及びその他のバイアス要素を考慮に入れながら通常の集団と比較することができる。これらの比較は、CVDが高リスクの患者22を特定するのに役立つと共に、治療の監視を可能にする。高度パターン認識法は、この場合も、MECTシステム10を用いて収集したデータに対して、並びに患者22に対して確実に最適な治療方針が施されるようにするためのその他の患者データに対して利用することができる。
Thus, the systems and methods for detecting plaque components described herein take into account system behavior, such as detector response and detector signal accumulation. These systems and methods showed improved results as represented in FIGS. Possible applications of these systems and methods include coronary imaging and calcium scoring using protocols that specify contrast agent injection. Other possible applications include improving in-stent image quality by eliminating stent beam hardening artifacts, enabling assessment of in-stent restenosis, and plaque characterization. In addition, these systems and methods allow for continuous screening against high-risk patient populations that can be selected based on genetic or environmental medical history factors. These systems and methods further allow for automatic detection of high-risk vascular regions that represent unstable plaque regions, based on vessel geometry that provides tremendous benefits to the physician. These systems and methods allow for the automatic detection of plaque load and composition that also benefits the physician. This automatic detection allows for a more complete detection of disease (especially the initial disease marker) within a large projection data set and allows automatic quantification of disease at all vascular sites. Automatic calculations may be utilized to fully detect each plaque area and characterize it in stages corresponding to different risk groups or intervention / treatment groups. The calculated value may then be highlighted during the doctor's interpretation, and a follow-up interval or scan protocol may be recommended. Utilizing several methods, including advanced pattern recognition methods such as neural networks and model-based algorithms, to automatically detect and diagnose CVD after detecting cardiovascular disease (CVD) it can. Further, when the
本明細書に記載したシステム及び方法は、薬物治療の臨床試験に対する画像ベースの代用法として使用されることもある。これによって、初期薬剤開発及び臨床試験の間における薬剤の有効性の評価が可能となる。これらのシステム及び方法は、疾病の退行を追跡することによって、CVDなどの疾病の診断や治療に適用することが可能である。これらのシステム及び方法はさらに、再狭窄の存在及び範囲を評価するためのステント撮像に適用することも可能である。 The systems and methods described herein may be used as image-based surrogates for drug treatment clinical trials. This allows assessment of drug effectiveness during initial drug development and clinical trials. These systems and methods can be applied to the diagnosis and treatment of diseases such as CVD by tracking disease regression. These systems and methods can also be applied to stent imaging to assess the presence and extent of restenosis.
投影データを様々なX線スペクトルで収集することが必要な具体的な様々な実施形態に関して本発明を記載してきたが、検出した各光子のエネルギーを計測している光子計数MECTを利用すれば、1回の収集のみを使用するスキームの実現が可能である。あるしきい値より高いエネルギー・レベルを有する光子をあるグループに分類し、このしきい値より低いエネルギー・レベルを有する光子を別のグループに分類するようなしきい値方式が使用される。この場合では、上側と下側のエネルギー・レベルの間の最適しきい値は、素地の密度の区別が最適化されるように計測によって選択される。 Although the present invention has been described with respect to various specific embodiments where it is necessary to collect projection data in various X-ray spectra, using photon counting MECT, which measures the energy of each detected photon, It is possible to realize a scheme that uses only one collection. A threshold scheme is used that classifies photons having an energy level above a certain threshold into one group and classifies photons having an energy level below this threshold into another group. In this case, the optimum threshold between the upper and lower energy levels is selected by measurement so that the density discrimination of the substrate is optimized.
具体的な様々な実施形態に関して本発明を記載してきたが、当業者であれば本特許請求の範囲の精神及び趣旨の域内の修正を伴って本発明を実施することが可能であることを理解されよう。
While the invention has been described in terms of various specific embodiments, those skilled in the art will recognize that the invention can be practiced with modification within the spirit and scope of the claims. Let's be done.
10 多重エネルギー・コンピュータ断層(MECT)イメージング・システム
12 ガントリ
14 X線源
16 X線ビーム
18 検出器アレイ
20 検出器素子
22 患者
24 回転中心
26 制御機構
28 X線制御装置
30 ガントリ・モータ制御装置
32 DAS
34 画像再構成装置
36 コンピュータ
38 記憶デバイス
40 コンソール
44 テーブル・モータ制御装置
46 テーブル
48 ガントリ開口
50 読み取りデバイス
52 コンピュータ読み取り可能媒体
DESCRIPTION OF
34
Claims (10)
被検体と交差するX線を送出するように構成された少なくとも1つの放射線源と、
前記X線を検出するように構成された少なくとも1つの検出器と、
前記検出器と結合させた制御装置と、
該MECTシステムにプラークの成分を検出するように指令するように構成されたコンピュータと、
を備え、
前記コンピュータは更に、
a)複数の模擬ファントームを用いた、複数の物質に対応するルックアップ・テーブルの作成する段階と、
b)第1及び第2のエネルギー・レベルで被検体をスキャンして、第1及び第2のエネルギー・スペクトルの投影データを作成する段階と、
c)前記ルックアップ・テーブルから、前記被検体の投影データを、前記複数の物質から選択した物質を素地とした、該素地の密度に逆マッピングすることによって、前記被検体の前記素地の密度画像を再構成する段階と、
d)前記被検体に造影剤が投与された後に、前記複数の物質のうち、前記選択した物質と異なる、前記造影剤に対応した物質を選択して、前記段階b)及びc)を反復する段階と、
を実行するように構成されている、MECTシステム。A multi-energy computed tomography (MECT) system,
At least one radiation source configured to emit X-rays intersecting the subject;
At least one detector configured to detect the x-ray;
A controller coupled to the detector;
A computer configured to instruct the MECT system to detect plaque components;
With
The computer further includes:
a) creating a look-up table corresponding to a plurality of substances using a plurality of simulated phantoms;
b) scanning the subject at first and second energy levels to produce projection data of the first and second energy spectra;
c) Density image of the substrate of the subject by inverse mapping the projection data of the subject from the lookup table to the density of the substrate using a substance selected from the plurality of substances as a substrate. Reconfiguring the
d) after said contrast agent is administered to the subject, among the plurality of material, different from the selected material, and selecting a substance which corresponds to the contrast medium, repeating the steps b) and c) Stages,
A MECT system configured to perform
前記コンピュータは、前記ルックアップ・テーブルを用いることによるプラークの成分の取得と、
を実行するように構成されている、請求項1に記載のMECTシステム。The look-up table maps different densities of selected bodies of the phantom to projection data for different energy spectra;
The computer obtains plaque components by using the look-up table;
The MECT system of claim 1, wherein the MECT system is configured to perform
既知の材料特性の組を備えたファントームの第1組及び第2組の密度分布画像を、
該MECTシステムのスキャン範囲内での前記ファントームの配置のシミュレーション、及び
該MECTシステムを用いた第1及び第2のエネルギー・レベルでの前記ファントームのスキャンのシミュレーション、
によって取得するように構成されている、請求項1に記載のMECTシステム。In order to create the lookup table, the computer
A first and second set of density distribution images of a phantom with a set of known material properties,
Simulation of the placement of the phantom within the scan range of the MECT system, and simulation of the scan of the phantom at first and second energy levels using the MECT system;
The MECT system of claim 1, wherein the MECT system is configured to be acquired by:
プラークの成分を取得するために前記コンピュータは、
該MECTシステムのスキャン範囲内に被検体を配置させるように該MECTシステムに指令すること、
前記被検体の投影データを取得するために、前記第1及び第2のエネルギー・レベルで前記被検体をスキャンするように該MECTシステムに指令すること、
前記ルックアップ・テーブルから、前記被検体の投影データを、ヨウ素と水のうちの少なくとも一方を含む前記選択した素地の密度に逆マッピングすることによって、前記被検体の密度を決定すること、
を実行するように構成されている、請求項3に記載のMECTシステム。The look-up table is formed for all known different iodine concentrations;
The computer to obtain plaque components
Instructing the MECT system to place the subject within the scan range of the MECT system;
Instructing the MECT system to scan the subject at the first and second energy levels to obtain projection data of the subject;
Determining the density of the subject from the look-up table by inverse mapping the projection data of the subject to the density of the selected substrate comprising at least one of iodine and water;
The MECT system of claim 3, wherein the MECT system is configured to perform
プラークの脂質親和体、プラークのプラーク特異的抗原、及びプラークのプラーク細胞のうちの少なくとも1つに造影剤を投与するようにユーザに指令すること、
前記プラークの成分の検出を反復すること、
を実行するように構成されている、請求項1に記載のMECTシステム。The computer
Instructing the user to administer a contrast agent to at least one of plaque lipophiles, plaque plaque specific antigen, and plaque plaque cells;
Repeating detection of the components of the plaque;
The MECT system of claim 1, wherein the MECT system is configured to perform
前記コンピュータは、
炎症性プラークに温度感受性造影剤を投与するようにユーザに指令すること、
を実行するように構成されている、請求項1に記載のMECTシステム。The contrast agent is a temperature sensitive contrast agent;
The computer
Instructing the user to administer a temperature sensitive contrast agent to the inflammatory plaque;
The MECT system of claim 1, wherein the MECT system is configured to perform
前記プラークの組成分布を計算すること、
総プラーク負荷を計算すること、
を実行するように構成されている、請求項7に記載のMECTシステム。In order to quantify the components of the plaque, the computer
Calculating a composition distribution of the plaque;
Calculating the total plaque load,
The MECT system of claim 7, wherein the MECT system is configured to perform
前記被検体のある臓器の壁上にあるプラークの成分に関する2次元(2D)画像と3次元(3D)画像の少なくとも一方を表示するように表示デバイスに指令すること、
3D画像で前記プラークのボリュームをある観察点から観察することを可能にさせること、
を実行するように構成されている、請求項1乃至8のいずれかに記載のMECTシステム。The computer
Instructing a display device to display at least one of a two-dimensional (2D) image and a three-dimensional (3D) image of a plaque component on a wall of an organ of the subject;
Allowing the volume of the plaque to be observed from a certain observation point in a 3D image;
The MECT system according to claim 1, wherein the MECT system is configured to perform the following.
金属製のステント及び弁のうちの少なくとも1つを有する被検体の画像の品質を、前記画像内のビーム硬化アーチファクトを除去することによって改善させること、
プラークの成分を検出する前記工程を反復することによって、金属製ステントのうちの少なくとも1つの内部にある再狭窄を描出可能にさせること、
を実行するように構成されている、請求項1乃至9のいずれかに記載のMECTシステム。The computer
Improving the image quality of a subject having at least one of a metal stent and a valve by removing beam hardening artifacts in the image;
Allowing the restenosis within at least one of the metallic stents to be visualized by repeating the process of detecting plaque components;
The MECT system according to claim 1, wherein the MECT system is configured to perform the following.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39834102P | 2002-07-23 | 2002-07-23 | |
| PCT/US2003/022861 WO2004008967A1 (en) | 2002-07-23 | 2003-07-23 | Methods and systems for detecting components of plaque |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005533564A JP2005533564A (en) | 2005-11-10 |
| JP2005533564A5 JP2005533564A5 (en) | 2008-09-18 |
| JP4619781B2 true JP4619781B2 (en) | 2011-01-26 |
Family
ID=30771215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004523269A Expired - Fee Related JP4619781B2 (en) | 2002-07-23 | 2003-07-23 | System for detecting plaque components |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7031426B2 (en) |
| EP (1) | EP1526808B1 (en) |
| JP (1) | JP4619781B2 (en) |
| CN (1) | CN100536774C (en) |
| AU (1) | AU2003252103A1 (en) |
| WO (1) | WO2004008967A1 (en) |
Families Citing this family (79)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7321677B2 (en) * | 2000-05-09 | 2008-01-22 | Paieon Inc. | System and method for three-dimensional reconstruction of an artery |
| EP1341443B1 (en) * | 2000-10-18 | 2010-12-29 | Paieon Inc. | System for positioning a device in a tubular organ |
| WO2006103644A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Paieon Inc. | Method and apparatus for positioning a device in a tubular organ |
| WO2004017815A2 (en) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | The Board Of Regents Of University Of Texas System | Novel risk assessment method based upon coronary calcification distribution pattern imaged by computed tomography |
| US7272429B2 (en) * | 2002-11-27 | 2007-09-18 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for facilitating a reduction in artifacts |
| WO2005009206A2 (en) | 2003-06-25 | 2005-02-03 | Besson Guy M | Dynamic multi-spectral imaging system |
| JP4489770B2 (en) * | 2003-07-21 | 2010-06-23 | パイエオン インコーポレイテッド | Method and system for identifying optimal images in a series of images depicting moving organs |
| CN1929781A (en) * | 2003-08-21 | 2007-03-14 | 依斯克姆公司 | Automated methods and systems for plaque detection and analysis |
| WO2005031635A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-04-07 | Paieon, Inc. | System and method for three-dimensional reconstruction of a tubular organ |
| US6987833B2 (en) * | 2003-10-16 | 2006-01-17 | General Electric Company | Methods and apparatus for identification and imaging of specific materials |
| EP1729638A4 (en) * | 2004-03-29 | 2007-07-18 | Cmt Medical Technologies Ltd | Apparatus and method of improved angiographic imaging |
| DE102004034500A1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-02-09 | Siemens Ag | Method for the reconstruction of sectional images from detector measurement data of a tomography device |
| DE102004034502A1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-02-09 | Siemens Ag | Method for the reconstruction of sectional images from detector measurement data of a tomography device |
| US7260174B2 (en) | 2004-09-13 | 2007-08-21 | General Electric Company | Direct conversion energy discriminating CT detector with over-ranging correction |
| US7606347B2 (en) * | 2004-09-13 | 2009-10-20 | General Electric Company | Photon counting x-ray detector with overrange logic control |
| US20060074285A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Paieon Inc. | Apparatus and method for fusion and in-operating-room presentation of volumetric data and 3-D angiographic data |
| US20060067471A1 (en) | 2004-09-30 | 2006-03-30 | General Electric Company | Linear array detector system and inspection method |
| US7599465B2 (en) * | 2004-11-19 | 2009-10-06 | General Electric Company | Detection of thrombi in CT using energy discrimination |
| US7209536B2 (en) * | 2004-11-19 | 2007-04-24 | General Electric Company | CT colonography system |
| US7382853B2 (en) * | 2004-11-24 | 2008-06-03 | General Electric Company | Method and system of CT data correction |
| US7583779B2 (en) * | 2004-11-24 | 2009-09-01 | General Electric Company | System and method for acquisition and reconstruction of contrast-enhanced, artifact-reduced CT images |
| DE102005008767A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Siemens Ag | Method for an X-ray device and computer tomograph for reducing beam hardening artifacts from a generated image of an object |
| US8295577B2 (en) * | 2005-03-31 | 2012-10-23 | Michael Zarkh | Method and apparatus for guiding a device in a totally occluded or partly occluded tubular organ |
| US7471758B2 (en) * | 2005-04-07 | 2008-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray CT apparatus |
| US7894568B2 (en) * | 2005-04-14 | 2011-02-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Energy distribution reconstruction in CT |
| DE102005027436B4 (en) * | 2005-06-14 | 2008-09-04 | Siemens Ag | Method for calculating absorber-specific weighting coefficients and method for improving an absorber-dependent contrast-to-noise ratio in an X-ray image of an object to be examined, which is generated by an X-ray device |
| US7236559B2 (en) | 2005-08-17 | 2007-06-26 | General Electric Company | Dual energy scanning protocols for motion mitigation and material differentiation |
| US7778380B2 (en) | 2005-09-06 | 2010-08-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Data handling and analysis in computed tomography with multiple energy windows |
| WO2007034356A2 (en) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Ct-imaging system |
| JP2009511871A (en) * | 2005-10-05 | 2009-03-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Multilayer detector for spectral computed tomography |
| DE102006035677A1 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Siemens Ag | Method and CT system for detecting and differentiating plaque in vascular structures of a patient |
| US8009793B2 (en) * | 2006-02-24 | 2011-08-30 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Method for imaging plaque using dual energy CT |
| US7298812B2 (en) * | 2006-03-31 | 2007-11-20 | General Electric Company | Image-based material decomposition |
| US20070242863A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-18 | Bernice Eland Hoppel | Methods and Apparatus for Contouring at Least One Vessel |
| US8626263B2 (en) * | 2006-04-13 | 2014-01-07 | General Electric Company | Methods and apparatus for relative perfusion and/or viability |
| US7593502B2 (en) * | 2006-10-13 | 2009-09-22 | General Electric Company | Methods and apparatus for fast rotation speed scanners |
| JP5117706B2 (en) * | 2006-11-15 | 2013-01-16 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | X-ray tomography equipment |
| US20080154137A1 (en) * | 2006-11-22 | 2008-06-26 | Celine Pruvot | Method, system, and computer product for separating coronary lumen, coronary vessel wall and calcified plaque in an intravascular ultrasound view |
| US7957574B2 (en) * | 2006-11-22 | 2011-06-07 | General Electric Company | Methods and apparatus for generating a risk metric for soft plaque in vessels |
| US7993274B2 (en) * | 2006-11-22 | 2011-08-09 | General Electric Company | Method, system, and computer product for automatically extracting and tracking cardiac calcifications and determining a tracking centerline |
| US20080167552A1 (en) * | 2007-01-04 | 2008-07-10 | General Electric Company | System and method of generating an image of a contrast agent injected into an imaged subject |
| WO2009012200A2 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Object identification in dual energy contrast-enhanced ct images |
| US20090052621A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Deborah Joy Walter | Method and apparatus for basis material decomposition with k-edge materials |
| US7613274B2 (en) * | 2007-11-16 | 2009-11-03 | General Electric Company | Method and system of energy integrating and photon counting using layered photon counting detector |
| US20090129539A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-21 | General Electric Company | Computed tomography method and system |
| FR2927719B1 (en) | 2008-02-19 | 2010-03-26 | Gen Electric | METHOD FOR PROCESSING IMAGES OBTAINED BY TOMOSYNTHESIS AND APPARATUS THEREFOR |
| US8218837B2 (en) * | 2008-06-06 | 2012-07-10 | General Electric Company | Material composition detection from effective atomic number computation |
| EP2264529A3 (en) * | 2009-06-16 | 2011-02-09 | ASML Netherlands B.V. | A lithographic apparatus, a method of controlling the apparatus and a method of manufacturing a device using a lithographic apparatus |
| US7995702B2 (en) * | 2009-08-25 | 2011-08-09 | General Electric Company | System and method of data interpolation in fast kVp switching dual energy CT |
| US8854355B2 (en) * | 2009-12-11 | 2014-10-07 | General Electric Company | System and method of visualizing features in an image |
| US8611627B2 (en) | 2009-12-23 | 2013-12-17 | General Electric Company | CT spectral calibration |
| FR2958434B1 (en) * | 2010-04-02 | 2012-05-11 | Gen Electric | METHOD FOR PROCESSING RADIOLOGICAL IMAGES |
| US8315352B2 (en) * | 2010-09-16 | 2012-11-20 | General Electric Company | System and method of spectral calibration and basis material decomposition for X-ray CT systems |
| WO2012104751A1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Detection values processing apparatus |
| WO2013186661A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Koninklijke Philips N.V. | Spectral imaging based decision support, treatment planning and/or intervention guidance |
| KR101113747B1 (en) | 2011-08-26 | 2012-02-22 | 전남대학교병원 | Evaluation method of restenosis in stent using micro CT |
| WO2014188864A1 (en) | 2013-05-24 | 2014-11-27 | 株式会社日立メディコ | X-ray ct device and processing method |
| US9538971B2 (en) * | 2013-06-24 | 2017-01-10 | University Of Washington | Systems for characterizing atherosclerotic plaque and methods of using same |
| WO2015050941A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Battelle Memorial Institute | Contrast phantom for passive millimeter wave imaging systems |
| CN105451659B (en) | 2013-10-31 | 2018-08-07 | 株式会社日立制作所 | The monitoring method of X-ray image-pickup device, X-ray image capture method and X-ray image-pickup device |
| EP3131467B1 (en) * | 2014-04-16 | 2021-03-03 | Siemens Healthcare GmbH | Photon counting computed tomography using a combination of contrast agents for simultaneous visualization of anatomy and a plurality of materials |
| KR101530015B1 (en) * | 2014-08-29 | 2015-06-18 | 고려대학교 산학협력단 | Method for analysis of densitometry in computed tomography |
| CN105096270B (en) * | 2015-08-07 | 2018-04-06 | 北京欣方悦医疗科技有限公司 | A kind of calcified plaque minimizing technology in coronary artery three-dimensional reconstruction |
| DE102016207437B4 (en) * | 2016-04-29 | 2018-01-04 | Siemens Healthcare Gmbh | Spectral-independent determination of calcium deposits in blood vessels |
| WO2017216248A1 (en) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | Koninklijke Philips N.V. | Determining calcium content from spectral ct data |
| WO2018098118A1 (en) | 2016-11-23 | 2018-05-31 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | System and method for quantifying luminal stenosis using multi-energy computed tomography imaging |
| CN106539622B (en) * | 2017-01-28 | 2019-04-05 | 北京欣方悦医疗科技有限公司 | Coronary artery virtual bracket implant system based on Hemodynamic analysis |
| JP7076970B2 (en) * | 2017-09-27 | 2022-05-30 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X-ray CT device |
| CN110013265A (en) * | 2018-01-08 | 2019-07-16 | 西门子医疗系统有限公司 | Ct apparatus |
| CN111971710B (en) * | 2018-03-26 | 2024-09-10 | 皇家飞利浦有限公司 | Generating spectral inflammation maps from spectral imaging data |
| US10813612B2 (en) | 2019-01-25 | 2020-10-27 | Cleerly, Inc. | Systems and method of characterizing high risk plaques |
| JP2023509514A (en) | 2020-01-07 | 2023-03-08 | クリールリー、 インコーポレーテッド | Systems, Methods, and Devices for Medical Image Analysis, Diagnosis, Severity Classification, Decision Making, and/or Disease Tracking |
| US20220392065A1 (en) | 2020-01-07 | 2022-12-08 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US11969280B2 (en) | 2020-01-07 | 2024-04-30 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12406365B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-09-02 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US20250143657A1 (en) | 2022-03-10 | 2025-05-08 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12440180B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-10-14 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US20250217981A1 (en) | 2022-03-10 | 2025-07-03 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for image-based plaque analysis and risk determination |
| US11786201B1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-10-17 | Curvebeam Ai Limited | Method and system for material decomposition in dual- or multiple-energy x-ray based imaging |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115394A (en) * | 1983-11-25 | 1992-05-19 | Technicare Corporation | Dual energy computerized tomography system |
| US4571491A (en) * | 1983-12-29 | 1986-02-18 | Shell Oil Company | Method of imaging the atomic number of a sample |
| DE68916964T2 (en) * | 1989-12-28 | 1995-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Energy difference image processing method. |
| US5122664A (en) * | 1990-04-27 | 1992-06-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and apparatus for quantitatively analyzing bone calcium |
| US5218533A (en) * | 1990-08-06 | 1993-06-08 | General Electric Company | Stable interruptible filter for dual beam computed tomography |
| JPH05161631A (en) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Toshiba Corp | Radiation diagnostic device |
| US5335260A (en) | 1992-11-25 | 1994-08-02 | Arnold Ben A | Calibration phantom and improved method of quantifying calcium and bone density using same |
| US5867553A (en) * | 1995-11-02 | 1999-02-02 | Analogic Corporation | Computed tomography scanner with reduced power x-ray source |
| US5668846A (en) * | 1996-10-18 | 1997-09-16 | General Electric Company | Methods and apparatus for scanning an object and displaying an image in a computed tomography system |
| US5822388A (en) * | 1996-11-15 | 1998-10-13 | Combustion Engineering Inc. | MOX fuel arrangement for nuclear core |
| IL121773A0 (en) * | 1997-09-15 | 1998-02-22 | Elscint Ltd | Method for improving CT images having high attenuation objects |
| US6028909A (en) * | 1998-02-18 | 2000-02-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and system for the correction of artifacts in computed tomography images |
| US6001054A (en) * | 1998-05-19 | 1999-12-14 | Regulla; D. F. | Method and apparatus for differential energy application for local dose enhancement of ionizing radiation |
| US6226352B1 (en) * | 1998-09-08 | 2001-05-01 | Veritas Pharmaceuticals, Inc. | System and method for radiographic imaging of tissue |
| US6148057A (en) * | 1998-11-02 | 2000-11-14 | Analogic Corporation | Apparatus and method for calibrating detectors in a computed tomography scanner |
| US6233304B1 (en) | 1998-11-25 | 2001-05-15 | General Electric Company | Methods and apparatus for calcification scoring |
| AU1932900A (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-26 | Medivas, Llc | Methods for detection of vulnerable plaques using a detectable lipid-avid agent |
| US6233473B1 (en) * | 1999-02-16 | 2001-05-15 | Hologic, Inc. | Determining body composition using fan beam dual-energy x-ray absorptiometry |
| US7343195B2 (en) * | 1999-05-18 | 2008-03-11 | Mediguide Ltd. | Method and apparatus for real time quantitative three-dimensional image reconstruction of a moving organ and intra-body navigation |
| JP2001057973A (en) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | Method and apparatus for fat image specification and ct apparatus therefor |
| FR2799030B1 (en) * | 1999-09-24 | 2002-01-04 | Ge Medical Syst Sa | METHOD FOR RECONSTRUCTING A THREE-DIMENSIONAL IMAGE OF AN ELEMENT OF INTEREST, FOR EXAMPLE A VASCULAR EXPANDER INSERTED IN A VESSEL |
| US6674834B1 (en) * | 2000-03-31 | 2004-01-06 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Phantom and method for evaluating calcium scoring |
| AU2002228862A1 (en) * | 2000-11-08 | 2002-05-21 | The Johns Hopkins University | Techniques for deriving tissue structure from multiple projection dual-energy x-ray absorptiometry |
| JP2002153454A (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-28 | Hitachi Medical Corp | X-ray ct device |
| US6546067B2 (en) * | 2001-01-30 | 2003-04-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reconstruction and scan of 4D-CT |
| DE60226129T2 (en) * | 2001-02-23 | 2009-07-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE DENSITY OF A VOLUME IN AN IMAGE RECORD |
| DE10143131B4 (en) * | 2001-09-03 | 2006-03-09 | Siemens Ag | Method for determining density and atomic number distributions in radiographic examination methods |
| US7195640B2 (en) * | 2001-09-25 | 2007-03-27 | Cordis Corporation | Coated medical devices for the treatment of vulnerable plaque |
| US7127096B2 (en) * | 2001-11-20 | 2006-10-24 | Accuimage Diagnostics Corp. | Method and software for improving coronary calcium scoring consistency |
| US6990222B2 (en) * | 2001-11-21 | 2006-01-24 | Arnold Ben A | Calibration of tissue densities in computerized tomography |
| DE10311628B4 (en) * | 2003-03-14 | 2006-04-13 | Siemens Ag | imaging |
-
2003
- 2003-07-23 EP EP03765895A patent/EP1526808B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-23 WO PCT/US2003/022861 patent/WO2004008967A1/en not_active Ceased
- 2003-07-23 JP JP2004523269A patent/JP4619781B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-23 AU AU2003252103A patent/AU2003252103A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-23 CN CNB03801128XA patent/CN100536774C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-23 US US10/625,437 patent/US7031426B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005533564A (en) | 2005-11-10 |
| EP1526808A1 (en) | 2005-05-04 |
| US20040136491A1 (en) | 2004-07-15 |
| CN1556688A (en) | 2004-12-22 |
| AU2003252103A1 (en) | 2004-02-09 |
| CN100536774C (en) | 2009-09-09 |
| EP1526808B1 (en) | 2013-01-09 |
| US7031426B2 (en) | 2006-04-18 |
| WO2004008967A1 (en) | 2004-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4619781B2 (en) | System for detecting plaque components | |
| JP4412982B2 (en) | Method and apparatus for quantifying tissue fat content | |
| JP4402435B2 (en) | Method and apparatus for visualization of soft tissue space | |
| US7236559B2 (en) | Dual energy scanning protocols for motion mitigation and material differentiation | |
| US6836528B2 (en) | Methods and apparatus for detecting structural, perfusion, and functional abnormalities | |
| JP4491222B2 (en) | Method and apparatus for acquiring perfusion data | |
| JP5188154B2 (en) | Method and apparatus for creating risk metrics for soft plaque inside blood vessels | |
| US9208585B2 (en) | System and method for improved energy series of images using multi-energy CT | |
| JP4361778B2 (en) | Method and apparatus for forming computed tomography (CT) scout images | |
| JP4542319B2 (en) | Plaque feature evaluation method, system and computer product | |
| JP4347672B2 (en) | Method and apparatus for detecting abnormalities related to structure, perfusion and function | |
| JP5188741B2 (en) | Method and apparatus for detecting chemical abnormalities and / or specificities in soft tissue of a target region | |
| JP4344191B2 (en) | Method and system for low-dose image simulation of an imaging system | |
| US10098602B2 (en) | Apparatus and method for processing a medical image of a body lumen | |
| CN101732063B (en) | Methods and apparatus for determining body weight and fat content using computed tomography data | |
| US7702141B2 (en) | Method for quantifying an object in a larger structure using a reconstructed image | |
| JP2005211655A (en) | Image data acquisition and evaluation method by tomography apparatus | |
| Cordeiro et al. | Non-invasive half millimetre 32 detector row computed tomography angiography accurately excludes significant stenoses in patients with advanced coronary artery disease and high calcium scores | |
| Takahashi et al. | Comparison of adaptive statistical iterative and filtered back projection reconstruction techniques in quantifying coronary calcium | |
| JP2006142020A (en) | Image forming method and apparatus for visualizing heart disease | |
| US20050018889A1 (en) | Systems and methods for filtering images | |
| JP2025122738A (en) | Image processing device, image processing method and program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060719 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080730 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20091117 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100708 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100830 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101005 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101027 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4619781 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |